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技術 ばね式アキュムレータ

出願人 杉村宣行杉村登夢
発明者 杉村宣行杉村登夢
出願日 2013年1月16日 (7年3ヶ月経過) 出願番号 2013-005649
公開日 2014年7月28日 (5年9ヶ月経過) 公開番号 2014-137095
状態 拒絶査定
技術分野 供給装置、増圧器、変換器、テレモータ
主要キーワード 圧縮倍率 ブラダ型アキュムレータ 脈動現象 液体回路 液体室側 給排気弁 補助ばね ブラダ内
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年7月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

液圧回路が負圧になってもアキュムレータが機能できるようにする。

解決手段

シリンダ本体1と、前記シリンダ本体1の両端に設けられた側板3a,3bと、該シリンダ本体1内を液体室5と気体室7とに仕切ピストン9と、前記液体室5側の側板3aに設けられ、配管12に接続される給排液口15と、前記ピストン9を付勢するばね21と、を備えたばね式アキュムレータACCにおいて、前記ばねは、前記ピストン9と前記気体室7側の側板3bとを連結し、前記ピストン9を前記配管12側の圧力如何にかかわらず、前記給排液口15から離間せしめるピストン位置規制ばね21、である。

概要

背景

液体、例えば、水を液圧回路などに供給する際には、往復動ポンプなどのポンプ、が用いられている。このポンプは、給水行程排水行程断続的に繰り返されるため、給水行程では瞬間的に水が吐き出されない現象脈動現象)が発生する。

前記排水行程では、吐出弁を通って排水された高圧の水は、液圧回路内に吐き出され、又、吸水行程では、排出弁から排出される水が無いために圧力が下がる。

前述のように、ポンプから吐き出された水は、脈動を伴うことは良く知られているが、同時に吸込み側にも脈動が生じている。そこで、前記液圧回路にブラダ型アキュムレータを配設して前記脈動を小さくし、連続的に排水できるようにしている。

通常のアキュムレータは、ブラダ内ガス充填して、例えば、圧縮倍率2(アキュムレータ本体の容積の1/2)にし、このガス圧よりも高い流体圧力掛けて使用している。そのため、前記液体回路内の圧力が負圧、即ち、大気圧より小さくなると、ブラダがアキュムレータ本体内で膨らみ、給排液口を塞いでしまうので、アキュムレータが機能しなくなる。前記負圧は、特に、吸い込み圧力が大きいポンプや、吸い込む液がポンプよりも低い位置にある場合(例えば、2m〜9m、離れている場合)に、大きな負圧となる。

又、脈動吸収のために、ばね式アキュムレータも利用されている。このアキュムレータは、シリンダと、該シリンダの一端に設けられ、給排液口を有する側板と、該シリンダに往復動自在に嵌入したピストンと、該ピストンを給排液口側へ押圧するコイルバネとを備えている。(例えば、特許文献1参照)。

概要

液圧回路が負圧になってもアキュムレータが機能できるようにする。シリンダ本体1と、前記シリンダ本体1の両端に設けられた側板3a,3bと、該シリンダ本体1内を液体室5と気体室7とに仕切るピストン9と、前記液体室5側の側板3aに設けられ、配管12に接続される給排液口15と、前記ピストン9を付勢するばね21と、を備えたばね式アキュムレータSACCにおいて、前記ばねは、前記ピストン9と前記気体室7側の側板3bとを連結し、前記ピストン9を前記配管12側の圧力如何にかかわらず、前記給排液口15から離間せしめるピストン位置規制ばね21、である。

目的

この発明は、上記事情に基き、液圧回路が負圧になってもアキュムレータが機能する様にすることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

シリンダ本体と、前記シリンダ本体の両端に設けられた側板と、該シリンダ本体内液体室気体室とに仕切ピストンと、前記液体室側の側板に設けられ、配管に接続される給排液口と、前記ピストンを付勢するばねと、を備えたばね式アキュムレータにおいて、前記ばねは、前記ピストンと前記気体室側の側板とを連結し、前記ピストンを前記配管側の圧力如何にかかわらず、前記給排液口から離間せしめるピストン位置規制ばね、であることを特徴とするばね式アキュムレータ。

請求項2

前記気体室側の側板には、給排気口が設けられていることを特徴とする請求項1記載のばね式アキュムレータ。

請求項3

前記液体室には、前記ピストンと前記液体室側の側板とを連結するばねであって、前記ピストンを前記気体室側に付勢する補助ばね、が設けられていることを特徴とする請求項1記載のばね式アキュムレータ。

請求項4

前記ピストンは、液体室が大気圧の時には、前記シリンダ本体の中央部に保持されることを特徴とする請求項1記載のばね式アキュムレータ。

技術分野

0001

この発明は、脈動吸収などに用いられるばね式アキュムレータに関するものであり、特に、ポンプの吸い込み脈動吸収用のばね式アキュムレータに関するものである。

背景技術

0002

液体、例えば、水を液圧回路などに供給する際には、往復動ポンプなどのポンプ、が用いられている。このポンプは、給水行程排水行程断続的に繰り返されるため、給水行程では瞬間的に水が吐き出されない現象脈動現象)が発生する。

0003

前記排水行程では、吐出弁を通って排水された高圧の水は、液圧回路内に吐き出され、又、吸水行程では、排出弁から排出される水が無いために圧力が下がる。

0004

前述のように、ポンプから吐き出された水は、脈動を伴うことは良く知られているが、同時に吸込み側にも脈動が生じている。そこで、前記液圧回路にブラダ型アキュムレータを配設して前記脈動を小さくし、連続的に排水できるようにしている。

0005

通常のアキュムレータは、ブラダ内ガス充填して、例えば、圧縮倍率2(アキュムレータ本体の容積の1/2)にし、このガス圧よりも高い流体圧力掛けて使用している。そのため、前記液体回路内の圧力が負圧、即ち、大気圧より小さくなると、ブラダがアキュムレータ本体内で膨らみ、給排液口を塞いでしまうので、アキュムレータが機能しなくなる。前記負圧は、特に、吸い込み圧力が大きいポンプや、吸い込む液がポンプよりも低い位置にある場合(例えば、2m〜9m、離れている場合)に、大きな負圧となる。

0006

又、脈動吸収のために、ばね式アキュムレータも利用されている。このアキュムレータは、シリンダと、該シリンダの一端に設けられ、給排液口を有する側板と、該シリンダに往復動自在に嵌入したピストンと、該ピストンを給排液口側へ押圧するコイルバネとを備えている。(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0007

実開平8−247101号公報

発明が解決しようとする課題

0008

このばね式アキュムレータでは、液圧回路が大気圧の場合には、前記ピストンは前記コイルばねにより押圧されて前記側板に当接するので、前記給排液口は閉鎖状態となる。そのため、液圧回路が負圧になっても、前記ピストンは摺動することができないので、アキュムレータとして機能しなくなる。

0009

この発明は、上記事情に基き、液圧回路が負圧になってもアキュムレータが機能する様にすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

この発明は、シリンダ本体と、前記シリンダ本体の両端に設けられた側板と、該シリンダ本体内を液体室気体室とに仕切るピストンと、前記液体室側の側板に設けられ、配管に接続される給排液口と、前記ピストンを付勢するばねと、を備えたばね式アキュムレータにおいて、前記ばねは、前記ピストンと前記気体室側の側板と連結し、前記ピストンを前記配管側の圧力如何にかかわらず、前記給排液口から離間せしめるピストン位置規制ばね、であることを特徴とする。

0011

この発明の前記気体室側の側板には、給排気口が設けられていることを特徴とする。この発明の前記液体室には、前記ピストンと前記液体室側の側板とを連結するばねであって、前記ピストンを前記気体室側に付勢する補助ばね、が設けられていることを特徴とする。この発明の前記ピストンは、液体室が大気圧の時には、前記アキュムレータ本体の中央部に保持されることを特徴とする

発明の効果

0012

この発明は、以上のように構成したので、ピストンが液体の負圧によって給排液口側に引っ張られても、ピストン位置規制ばねにより気体室側に引っ張られている。そのため、前記ピストンにより給排液口が塞がれることはないので、脈動吸収の機能を維持することができる。

図面の簡単な説明

0013

本発明の第1実施形態を示す縦断面図である。
本発明の第2実施形態を示す縦断面図である。
本発明の第3実施形態を示す縦断面図である。

実施例

0014

この発明の第1実施形態を図1により説明する。
ばね式アキュムレータSACCは、シリンダ本体1と、該シリンダ本体1の両端を閉鎖する側板3a,3bと、該シリンダ本体1内を液体室5と気体室7に仕切るピストン9、を備えている。一方の側板(液体室5側の側板)3aには、液圧回路の配管12と接続される給排液口15が設けられ、他方の側板(気体室7側の側板)3bには、給排気口17が設けられている。

0015

前記気体室7には、前記側板3bと前記ピストン9とを連結する、ピストン位置規制ばね21が配設されている。このばねは、コイルばねなどの引張ばねであり、所定のばね力で前記ピストン9を前記側板3b側に付勢し、該ピストン9を前記給排液口15から離間させた位置、例えば、シリンダ本体1の中央の位置、に保持する。このばね21は、液体室5の圧力が大気圧よりも低くなり(負圧)、前記ピストン9が前記側板3a側に摺動しても、該側板3aに当接するまで移動(ストローク)できないような引っ張りばね力に調整されている。従って、給排液口15は、液圧回路の圧力如何にかかわらず、常時、開放されており、閉鎖されることはない。

0016

次に、本実施形態の作動について説明する。
液圧回路には、ポンプ(図示省略)とばね式アキュムレータSACCが設けられている。前記ポンプは、油タンクから油を吸い込み前記液圧回路に吐き出すもので、モータにより駆動する。前記ばね式アキュムレータSACCの給排液口15は、液圧回路の配管12に連結されている。気体室7の給排気弁19は開で、給排気口17は開放され、大気と連通している。

0017

液圧回路の圧力が上昇すると、ピストン9は前記ばね21のばね力に抗しながら給排気口17側に摺動し、9Aの位置になる。
前記液圧回路の圧力が低下すると、ピストンは前記ばね21のばね力を受けながら給排液口15側に摺動し、9の位置になる。

0018

更に、前記液圧路の圧力が低下し、大気圧以下(負圧)になると、ピストン9は、更に給排液口15側に摺動しようとするが、ピストン9は、前記ばね21の引張力を受けているので、9Bの位置までしか移動できない。この様に負圧の際には、前記ピストン位置規制ばね21のばね力によりピストン9の摺動範囲(ストローク)が規制されるので、給排液口15が閉鎖されることがない。

0019

この発明の第2実施形態を図2により説明するが、図1と同一図面符号は、その名称及び機能も同一である。この実施形態と第1実施形態との相違点は、液体室5にコイルばねなどの補助ばね31を配設したことである。前記補助ばね31は、ピストン9と側板3aとを連結するばねであり、前記ピストン9を側板3b側(給排気口17側)に付勢(圧縮)している。この補助ばね31のばね力は、前記ピストン位置規制ばね21と同一であるが、必要に応じて適宜変更することができる。

0020

この実施形態では、ピストン9は、ピストン位置規制ばね21の引っ張り力と補助ばね31の圧縮力合力を受けるので、結果としては、前記ピストン位置規制ばね21のばね力を強くした効果を得られる。この実施形態は、小さなアキュムレータで、ピストンのストロークが小さい場合で、強いばねを収納するスペースがない場合に、所望の強いばね力を確保することができるので、特に、有効である。

0021

この発明の第3実施形態を図3により説明するが、図1と同一図面符号は、その名称及び機能も同一である。この実施形態は、第1実施形態のばね式アキュムレータSACCの設置方法に関するものであるが、この方法は、次の工程を備えている。
「アキュムレータSACCの液圧回路接続前」
ばね式アキュムレータSACCの気体室7にガス又はエアを封入してピストン9を側板3aに押し付けて給排液口15を塞ぐ工程(ピストン9C参照)。

0022

「アキュムレータSACCの液圧回路接続後」
前記アキュムレータの給排液口15を液圧回路の配管12に連結する工程と、
呼び液(水)をして液圧回路内に液体を充満させる工程と、
前記給排気口17を開放して気体室7のガス又はエアを大気開放する工程と、
ばね力によりピストンが摺動し液体が液体室に吸い込まれる工程。

0023

本実施形態では、前記各工程を経るので、簡単に、かつ、設計通りにアキュムレータを設置することができる。

0024

この発明の実施形態は、上記に限定されるものではなく、例えば、気体室を開放する代わりに、ガスやエアを封入して閉鎖しても良い。

0025

1シリンダ本体
3a側板
3b 側板
5液体室
7気体室
9ピストン
12配管
15給排液口
17給排気口
21ピストン位置規制ばね
31補助ばね
SACCばね式アキュムレータ

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